随着海洋开发的不断深入，人们对海洋用钢的需求量也不断增加，随之而来的是钢铁的防污防腐蚀问题。在海洋环境五个区带中海水潮差区中的钢铁受到污损生物的影响及面临的金属腐蚀问题尤为严重，所以海洋用钢在海水潮差区的防污和防腐蚀尤为重要。对于生物污损问题目前一般采用人工去除的方法，对于钢铁的腐蚀问题有表面涂镀层、阴极保护等方法。目前的防污和防腐蚀方法都比较耗时耗力并需要定期维护，极为不便。

基于此背景，本文改进了耐候钢表面锈层稳定化处理技术，对比了三种常用钢材在海洋中的腐蚀速率，在干湿循环、盐雾、现场、等环境下，利用表面扫描电位、极化曲线、电化学阻抗谱、重量变化等方法研究了处理前后耐候钢的腐蚀行为和腐蚀机理。以掺硼金刚石（Boron-doped diamond, 简称BDD）电极作为阳极，通过探究羟基自由基生成的最优条件，研究电化学高级氧化生成羟基自由基的防污潜力。本文的主要结论如下：

（1）通过正交试验优化了耐候钢表面锈层稳定处理技术，具体配方(质量分数)是0.3%CuSO₄、0.15%FeSO₄、0.02%NaHSO₃、0.02%NaCl 和 0.005%Na₂HPO₄，余量为水。经过处理的耐候钢表面形成了一层主要由Fe₃O₄组成的致密氧化层，在干湿循环试验和盐雾试验中均表现出良好的耐腐蚀性。通过表面电位扫描可知，未处理的耐候钢表面上的锈层首先在局部分布，然后在干湿循环中逐渐形成不间断的锈层，并且平均表面电位随测试和稳定在大约-200mV，但是在盐雾试验中平均表面电位几乎保持不变。经改进的配方处理的耐候钢在加速腐蚀试验的初期具有稳定的电位，并具有良好的耐腐蚀性。

（2）根据重量变化试验的结果，在腐蚀加速试验中，用改进的处理液配方处理的耐候钢的重量变化率逐渐稳定，具有良好的耐腐蚀性。从腐蚀电流曲线可以看出，在腐蚀初期未处理的耐候钢的腐蚀电流要比处理过的耐候钢的腐蚀电流低，但随着腐蚀的进行，经处理的耐候钢的腐蚀电流逐渐降低，并且试验后期比未处理的耐候钢的腐蚀电流低。经处理的耐候钢在加速腐蚀环境中显示出良好的耐腐蚀性。

（3）根据XRD锈层分析未处理的耐候钢的表面锈层和深锈层的主要成分均为γ-FeOOH和α-FeOOH。处理的耐候钢表面锈层的主要成分为γ-FeOOH和α-FeOOH，而深锈层的主要成分为Fe₃O₄。从短期腐蚀加速试验结果可知，我们改进后的配方处理的耐候钢的锈层比文献中研发的配方处理的耐候钢的锈层稳定性好。

（4）用电化学高级氧化法在海水中电解并探究不同电解条件下氧化性物质的生成规律，在以钌铱钛电极作为阳极时，在含氯溶液中电解可生成次氯酸；而使用BDD电极作为阳极时，则可在含氯溶液中生成羟基自由基。

（5）以BDD电极作为阳极电解海水生成羟基自由基的量与时间成线性关系，而羟基自由基生成量在电压为2.8V时最大，阴极阳极的间距越小，电解生成羟基自由基的量越大。用试验结果的最优条件进行以BDD电极作为阳极的电化学高级氧化技术杀灭硅藻和三角褐指藻的试验，结果表明该方法对硅藻和三角褐指藻的杀灭效果良好。